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通过质子注入在绝缘体/半导体固-固界面涌现的振荡反应

化学物理 2021-07-14 v1 材料科学

摘要

大多数振荡反应(ORs)发生在溶液中。现有少数基于固体的振荡反应要么发生在固/气(如氧化或腐蚀)或固/液界面,要么发生在邻近金属或离子导体的全固体界面(如电解或电镀)。本文报道了一种新型的全固体基振荡反应,其发生在绝缘体(非晶SiO2_2)/半导体(Si)界面,以界面点缺陷作为振荡物种。该振荡反应是H. Schmalzried等和J. Janek等数十年前提出的点缺陷耦合振荡反应(PDC-ORs)的首个实例。我们利用质子注入作为振荡的驱动力,并采用半导体器件表征中的常用技术对振荡进行原位监测。该方法不仅克服了固体中反应检测的困难,还精确测量了界面带电点缺陷的振荡超低浓度(1010101110^{10}\sim10^{11} cm2^{-2})。基于Brusselator模型并识别界面反应,我们为所报道的PDC-OR提出了一种机理。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.05867,
  title  = {Emerging Oscillating Reactions at the Insulator/Semiconductor Solid/Solid Interface via Proton Implantation},
  author = {Dechao Meng and Guanghui Zhang and Ming Li and Zeng-hui Yang and Hang Zhou and Mu Lan and Yang Liu and Shouliang Hu and Yu Song and Chunsheng Jiang and Lei Chen and Hengli Duan and Wensheng Yan and Jianming Xue and Xu Zuo and Yijia Du and Gang Dai and Su-Huai Wei},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.05867},
  year   = {2021}
}

备注

57 pages, 12 figures